荒漠环境梯度下植物的生理生态位及其测度研究

生态位理论在群落内物种间关系、生物多样性、群落结构及演替等方面应用广泛，但有关生态位的定义、如何合理的划分资源位及选择测度指标至今尚未统一，且无法证明种间关系变化的内部原因。基于大量的植物生理生态学研究数据，我们发现荒漠植物分布的生态幅与其对环境变化的生理响应的特征不同有关。本项目旨在通过对荒漠植物在自然和人工控制环境条件下的植物生理特性的测定，确定典型的生理生化指标，结合生态位理论，筛选适宜的测度方法，合理的划分环境资源维等级，求算植物的"生理生态位"指数，并运用植物地理学的研究结果进行验证，试图提出植物"生理生态位"的概念，形成一操作简单且用途广泛的"生理生态位"测度方法。从而进一步丰富和完善生态位理论，提高生理生态学研究成果的实用性，并在此基础上阐释腾格里沙漠东南缘荒漠植物共存、竞争和演替的微观机制，为荒漠生态环境的保护、恢复和合理利用提供科学依据。

生态位理论是现代生态学重要理论之一，在群落内物种间关系、生物多样性、群落结构及演替等方面应用广泛。然而有关生态位的定义、如何合理的划分资源位及选择测度指标至今尚未统一，且生态位在研究方法上仅限于对生物的生存和分布作文字和数学的描述，却无法证明环境与物种间存在的因果关系。由于荒漠植物分布的生态幅与其对环境变化的生理响应特征不同有关，因此设想在生态位的理论中导入环境对植物生理过程的影响指标，用来说明环境因子的变化对植物生命过程的综合影响，阐明植物生态位发生变化的内在原因，探讨植物种间关系变化的微观机制。本研究对腾格里沙漠东南缘油蒿-柠条群落和红砂-珍珠群落的土壤理化性质、植被群落特征、植物形态结构和生理生化特性进行了调查和测定，利用主成分分析方法，筛选了在植物与环境关系研究中具有较大解释力度的环境资源指标和植物测度指标，同时选取适合于荒漠植物生态位测度的最佳公式，分别计算了基于植物群落重要值、植物形态结构和生理生化特性的生态位，并结合有关植物生态学和植物地理学的研究成果，对比分析了各类型生态位之间的关系，验证了荒漠植物基于形态结构特征和生理生化特性的生态位的存在及其可能的生态学意义。